Calentadores Solares De Tubos Evacuados | Preguntas Frecuentes I
Autor: Alternativa Energética
Preguntas frecuentes I
¿Cómo funciona un calentador solar de agua de tubos evacuados?
La radiación solar es transformada en calor útil por los tubos evacuados y transmitida al agua, que de esta manera se calienta. El vacío en los tubos elimina las pérdidas de calor al ambiente. El tanque aislado (termo tanque) mantiene el agua caliente las 24 horas al día. Los sistemas residenciales funcionan por efecto termosifón y dependiendo del tipo de alimentación de agua fría que exista en la casa ó lugar de instalación se tienen dos modelos.
Sistema termosifón para tanque elevado
Este sistema se utiliza cuando existe un tanque elevado que presurizar la red hidráulica de la casa, este tanque elevado debe de estar a una altura sobre el nivel del techo de entre 80 cm hasta 150cm. Si el tinaco está por debajo de este nivel, el equipo no tendrá la presión suficiente para operar y no se calentara el agua. Si el tinaco se encuentra por encima de este nivel creara presiones mayores a las que soporta el equipo y se tiene que incorporar un flotador automático. El tanque solar ó termo tanque tiene una serie de orificios a lo largo del mismo, donde se colocan los tubos evacuados. El tubo al estar expuesto a la luz solar alcanza temperaturas mayores a los cien grados centígrados, este calor es transmitido al agua que contiene el tubo en su interior, el agua caliente pierde densidad y peso por lo que tiende a ascender de manera natural al termo tanque, mientras que el agua fría tiende a descender dentro de los tubos evacuados, ya que tiene mayor densidad y peso. El movimiento del agua se realiza sin necesidad de bomba y no necesita ningún componente eléctrico ó mecánico, esto hace a los equipos más fiables, fáciles de mantener y más duraderos.
Sistema hidroneumático
Este equipo se utiliza cuando hay sistema hidroneumático o de presión en el lugar de instalación y funciona por medio de los tubos heat pipe. Estos tubos no alojan agua en su interior, el cual es cerrado, esta al vacio y tiene un tubo capilar con una mezcla de glicol, su punta se inserta al termo tanque en lo que se conoce como puerto de transmisión de calor, donde se realiza la transferencia de calor del heat pipe al agua, esta característica hace que esta unión se considere seca. El agua contenida dentro del termo tanque se calienta y se estratifica por efecto termosifón.
Los componentes del calentador solar de tubos evacuados son:
• Tanque interno: Fabricado en acero inoxidable almacena el agua caliente.
• Aislamiento: 55 mm de espuma de poliuretano inyectado.• Cubierta exterior: En acero inoxidable.• Anillos de silicona: Sirven de empaque y sujeción de los tubos evacuados al termo tanque.
• Estructura soporte: fabricada en aluminio anodizado.
• Tornillería: en acero inoxidable fácil de armar.
• Reflectores: aumentan la cantidad de energía solar incidente en los tubos evacuados
• Base: Soporte inferior de los tubos evacuados.
¿Qué es un tubo evacuado?
El tubo evacuado es la parte del equipo que transforma la energía solar en calor útil, y es a través de él que al agua se calienta. Existen básicamente dos tipos de tubos evacuados. El tubo al vacio consiste básicamente en dos tubos de vidrio boro silicatos concéntricos. El tubo exterior de alta resistencia al impacto, capaz de resistir el impacto de un granizo de hasta 2.5cms de diámetro. El tubo interior recubierto con nitrato de aluminio que tiene una excelente absorción de energía solar y mínimas propiedades de reflexión.
Durante la fabricación del tubo, el aíre existente entre los dos tubos es extraído o evacuado del espacio entre tubos para formar al vacio, el cual elimina las pérdidas de calor por conducción y convección. Para mantener el vacio dentro del tubo, un elemento de barium es expuesto a alta temperatura, el cual causa que el fondo del tubo se cubra con una capa de barium puro (plateado). Esta capa de barium puro, es un indicar visual del vacío interno del tubo. Si el color plateado se torna blanco el vacio se ha perdido y el tubo tiene que ser reemplazado.
Componentes del tubo evacuado:
1. Tubo exterior
2. Tubo interior
3. Vacio
4. Superficie selectiva (Nitrato de aluminio)
5. Gletter de bario (Elemento de absorción mantiene el vacio)
6. Capa de barium puro
Otra clase de tubo es la conocida como “heat pipe”
El fluido de trabajo en este tipo de tubo es un glicol de bajo calor específico, que está contenida en un tubo capilar de cobre dentro del tubo al vacio La placa de absorción del tubo “heat-pipe” está dentro de un tubo de vidrio en el que se has evacuado el aire para eliminar perdidas de calor por conducción y convección. La placa de absorción se fabrica con un recubrimiento semiconductor, esta capa especial selectiva apropiada para operar en alto vacío asegura una alta absorción de energía y bajas perdidas por radiación, el resultado es un alto aprovechamiento de la energía disponible
¿Cuales son los beneficios de un calentador solar?
Los calentadores solares de agua proporcionan más beneficios que un calentador o boiler convencional. El principal beneficio tangible es el ahorro que este equipo genera al dejar de comprar gas. Otro beneficio no menos importante es la contribución que un calentador solar tiene en la reducción de emisiones de gases efecto invernadero a la atmosfera (dióxido de carbono, CO2), generando un ambiente más saludable. Con un calentador solar de agua se evitara la emisión a la atmosfera de más de 3 toneladas de CO2.
¿Cuánto puedo ahorrar con un calentador solar?
El ahorro que puedes esperar de un calentador solar de agua depende de varios factores, tales como el tamaño del equipo, la cantidad de energía solar disponible en tu localidad, y muy importante, la cantidad de agua caliente que ocupes y la forma en que la ocupas. El ahorro mínimo en un equipo residencial es del 80% en el consumo actual de gas que ocupan para calentar agua. El sistema se amortiza en promedio en un año y ocho meses.
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Sobre el AutorAlternativa Energética, empresa Mexicana, que diseña, instala y vende equipos, componentes y sistemas de energía solar. Especialistas en luminarias solares.
